DE102018121921A1

DE102018121921A1 - Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell

Info

Publication number: DE102018121921A1
Application number: DE102018121921.0A
Authority: DE
Inventors: Rie Oota; Mamoru Kubo
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2019-03-14
Also published as: JP6659641B2; CN109491327B; CN109491327A; JP2019053369A; US20190080511A1; US10679409B2

Abstract

Eine Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell erstellt ein individuelles Modell, das eine individuelle Form eines Objekts angibt, von einem integrierten Modell, das basierend auf Daten, die mittels Erfassens von Bildern von oder Messens mindestens zweier oder mehrerer Objekte zusammen erhalten werden, erstellt wird. Die Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell weist Folgendes auf: eine Trennungsverarbeitungseinheit eines dreidimensionalen Modells, die dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl an getrennten Modellen, die mittels Teilens des integrierten Modells mittels einer Erweiterungsebene, die sich von jeder Ebene, die dazu ausgelegt ist, das integrierte Modell zu bilden, erstreckt, zu erstellen; eine Benutzerschnittstelleneinheit, die dazu ausgelegt ist, Kennzeichnung jedes der individuellen Modelle zu empfangen; und eine Erstellungseinheit für individuelle Modelle, die dazu ausgelegt ist, die individuellen Modelle des Objekts basierend auf der Kennzeichnung jeder der getrennten Modelle zu erstellen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell, die Beeinträchtigungsprüfungsdaten von einem Bild erstellt.
Beschreibung der verwandten Technik
Es gibt eine Technik zum Detektieren einer Beeinträchtigung einer Struktur einer Werkzeugmaschine bzw. eines Werkzeugs bzw. eines Werkstücks. Eine dreidimensionale Beeinträchtigungsprüfungsfunktion, bei der es sich um eine herkömmliche Technik des Detektierens von Beeinträchtigung handelt, ist im Allgemeinen ein Verfahren zum Ausdrücken einer dreidimensionalen Form eines Beeinträchtigungsprüfungsobjekts durch Kombinieren eines Stereomodells, wie zum Beispiel eines rechteckigen Parallelepipeds und eines Zylinders, und Prüfen, ob die Modelle einander beeinträchtigen, oder nicht, durch Durchführen einer dreidimensionalen Simulation.
Wenn die dreidimensionale Beeinträchtigungsprüfungsfunktion verwendet wird, um Beeinträchtigung zu prüfen, sind dreidimensionale Modelle, die von CAD erstellt werden, als Daten für die dreidimensionale Simulation nötig. Ein Bearbeitungszielwerkstück und eine Haltevorrichtung, die zum Fixieren des Werkstücks verwendet wird, sind jedoch jedes Mal, wenn eine Werkzeugmaschine Bearbeitung durchführt, unterschiedlich. Eine Bedienperson muss diese dreidimensionalen Modelle jedes Mal erstellen. Des Weiteren, auch wenn sich die Form des Werkstücks ändert, wenn das Werkstück von einem Werkzeug bearbeitet wird (das Werkzeug berührt), verändert sich die Form der Haltevorrichtung im Allgemeinen nicht und der Kontakt zwischen der Haltevorrichtung und dem Werkzeug ist ein Abschnitt, der als eine Beeinträchtigung bestimmt werden muss. Deshalb müssen unterschiedliche dreidimensionale Modelle des Werkstücks und der Haltevorrichtung erstellt werden.
Zum Beispiel offenbart JP 2004-185123 A ein Verfahren zum Erstellen von Bilddaten mittels Erfassens von Bildern einer Struktur, die eine Werkzeugmaschine bildet, von X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung mittels zwei Kameras, Erstellen von Bilddaten und Erstellen von dreidimensionalen Formdaten der Struktur basierend auf jeden Bilddaten als eine Technik zum Unterstützen der Erstellung des dreidimensionalen Modells. Des Weiteren offenbart JP 2006-102923 A eine Technik des Detektierens jeder Form von Bildern, die zeigen, dass ein Spannfutter und ein Werkstück nicht an einer Drehmaschine befestigt sind, und einem Bild, das zeigt, dass das Spannfutter und das Werkstück an der Drehmaschine befestigt sind, und des Berechnens eines Beeinträchtigungsbereichs. Des Weiteren offenbart JP2014-206910 A eine Technik des Erstellens eines individuellen Modells einer Haltevorrichtung basierend auf einem dreidimensionalen Modell eines Werkstücks und Daten, die durch integrales Messen von Formen des Werkstücks und der Haltevorrichtung mittels dreidimensionaler Messung erhalten werden.
Die herkömmlichen Techniken, die in JP 2004-185123 A offenbart werden, erstellen jedoch ein integriertes dreidimensionales Modell des Werkstücks und der Haltevorrichtung. Das Werkstück und die Haltevorrichtung können bei so einem dreidimensionalen Modell nicht voneinander unterschieden werden. Deshalb können das Werkstück und die Haltevorrichtung nicht getrennt von einer Beeinträchtigungsprüfung geprüft werden. Des Weiteren muss die herkömmliche Technik, die in JP 2006-102923 A offenbart ist, ein Bild, das zeigt, dass das Werkstück und das Spannfutter (die Haltevorrichtung) nicht befestigt sind, und ein Bild, das zeigt, dass das Werkstück und das Spannfutter befestigt sind, getrennt erfassen, wenn das dreidimensionale Modell erstellt wird. Deshalb kann nicht gesagt werden, dass die herkömmliche Technik einen Aufwand zum Erstellen des dreidimensionalen Modells ausreichend verringern kann. Des Weiteren schneidet die herkömmliche Technik, die in JP 2014-206910 A offenbart ist, das dreidimensionale Modell der Haltevorrichtung unter Verwendung des dreidimensionalen Modells des Werkstücks aus dem integrierten dreidimensionalen Modell des Werkstücks und der Haltevorrichtung aus. Die Bedienperson muss jedoch das dreidimensionale Modell des Werkstücks unter Verwendung des CAD erstellen. Deshalb muss die Bedienperson das dreidimensionale Modell des Werkstücks erstellen, auch wenn die Bedienperson keinen Aufwand betreiben muss, um das dreidimensionale Modell der Haltevorrichtung zu erstellen.
KURZDARTELLUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell bereitzustellen, die dreidimensionale Modelle eines Werkstücks und einer Haltevorrichtung durch Durchführen von Bilderfassung bzw. -Messung in Einem erstellen kann.
Die Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Funktion auf, die ein dreidimensionales Modell eines Werkstücks und ein dreidimensionales Modell einer Haltevorrichtung basierend auf Bildern, die durch gemeinsames Erfassen von Bildern des Werkstücks und der Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, oder Messen dieser erhalten werden, und einer einfachen Operation der Bedienperson getrennt erstellt, um das obige Problem zu lösen.
Wie zum Beispiel in 6 gezeigt, konfiguriert die Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein dreidimensionales Modell von den erfassten bzw. gemessenen Bildern, trennt das dreidimensionale Modell in Abschnitte einer Vielzahl an dreidimensionalen Modellen gemäß einer Verbindungsbeziehung zwischen Kantenlinien des konfigurierten dreidimensionalen Modells, veranlasst eine Bedienperson, die getrennten Abschnitte des dreidimensionalen Modells zu kennzeichnen, und erstellt individuelle dreidimensionale Modelle der Haltevorrichtung und des Werkstücks von den gekennzeichneten Modellen.
Des Weiteren ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell, die dazu ausgelegt ist, ein individuelles Modell, das eine individuelle Form eines Objekts angibt, von einem integrierten Modell, das basierend auf Daten, die mittels Erfassens von Bildern von oder Messens von mindestens zwei oder mehr Objekten zusammen erhalten werden, erstellt wird, zu erstellen, und die Folgendes aufweist: eine Trennungsverarbeitungseinheit eines dreidimensionalen Modells, die dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl an getrennten Modellen, die mittels Teilen des integrierten Modells mittels einer Erweiterungsebene, die sich von jeder Ebene, die dazu ausgelegt ist, das integrierte Modell zu bilden, erstreckt, zu erstellen; eine Benutzerschnittstelleneinheit, die dazu ausgelegt ist, Kennzeichnung jedes der individuellen Modelle zu empfangen; und eine Erstellungseinheit für individuelle Modelle, die dazu ausgelegt ist, die individuellen Modelle des Objekts basierend auf der Kennzeichnung jeder der getrennten Modelle zu erstellen.
Eine Bedienperson kann jeweilige individuelle dreidimensionale Modelle einer Haltevorrichtung und eines Werkstücks von Bildern, die mittels gemeinsamen Erfassens von Bildern von oder Messens des Werkstücks und der Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, erhalten werden, erstellen, derart, dass die vorliegende Erfindung einen Aufwand zum Erstellen der dreidimensionalen Modelle im Wesentlichen reduzieren kann.
Figurenliste
Zuvor genannte Objekte und weitere Objekte und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die Beschreibung der folgenden Ausführungsform in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter offensichtlich. In diesen Zeichnungen ist

1 ein schematisches Hardwarekonfigurationsdiagramm, das Haupteinheiten einer Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ein schematisches Funktionsblockdiagramm, der Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß einer Ausführungsform;
3 eine Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells mittels Stereovision;
4 eine Ansicht, die ein Beispiel eines Trennverfahrens eines integrierten Modells zeigt;
5 eine Ansicht, die ein Beispiel eines Entscheidungsverfahrens für eine Vertiefungskantenlinie und eine Vorstehkantenlinie zeigt; und
6 eine Ansicht zum Erläutern einer Erstellvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Konfigurationsbeispiel einer Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell zur Realisierung der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben.
1 ist ein schematisches Hardwarekonfigurationsdiagramm, das Haupteinheiten der Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß einer Ausführungsform zeigt. Eine Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel als eine numerische Steuerung implementiert werden. Des Weiteren kann die Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel als ein persönlicher Computer, der neben einer Werkzeugmaschine installiert ist, implementiert werden. Des Weiteren kann die Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel auch als eine Beeinträchtigungsprüfungsvorrichtung, die neben der Werkzeugmaschine installiert ist, implementiert werden. 1 zeigt ein Hardwarekonfigurationsbeispiel der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell, die als der persönliche Computer implementiert wird.
Die Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell besteht hauptsächlich aus einem Prozessor 10. Jede Komponente der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell ist über einen Bus 17 verbunden und tauscht Daten über den Bus 17 miteinander aus. Der Prozessor 10 steuert die gesamte Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell gemäß einem Systemprogramm, das in einem ROM 11 gespeichert ist. Für das ROM 11 wird ein EPROM oder ein EEPROM verwendet.
Ein DRAM oder dergleichen wird für ein RAM 12 verwendet, und temporäre Berechnungsdaten, Anzeigedaten und ein Eingabe-/Ausgabesignal werden darin gespeichert. Ein CMOS oder SRAM, die von einer Batterie, die nicht gezeigt ist, gepuffert werden, wird als ein nicht flüchtiger Speicher 13 verwendet, und Parameter, die erhalten werden müssen, nachdem eine Stromzufuhr abgeschalten wird, werden darin gespeichert.
Eine Maschinenbetriebskonsole 18 ist an einer vorderen Oberfläche der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell angeordnet, zeigt Daten und Figuren, die für eine Operation der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell nötig sind, an, und empfängt eine Eingabe einer manuellen Operation einer Bedienperson und eine Eingabe von Daten, und wird für den Betrieb der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell verwendet. Eine grafische Steuerschaltung 19 wandelt ein digitales Signal, wie numerische Daten und Figurendaten, in ein Anzeigenrastersignal um und sendet das digitale Signal an eine Anzeigenvorrichtung 20, und die Anzeigenvorrichtung 20 zeigt diesen numerischen Wert und diese Figur an. Für die Anzeigevorrichtung 20 wird hauptsächlich eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet.
Eine Eingabevorrichtung 21 besteht aus einer Tastatur, die einen Tastenschalter, einen Drehschalter, Zifferntasten, Symboltasten, Buchstabentasten und Funktionstasten aufweist, und einer Zeigevorrichtung, wie einer Maus.
Ein Berührungsfeld 22 weist eine Funktion des Detektierens einer Operation einer Bedienperson, wie Berührung oder Ziehen, auf. Das Berührungsfeld 22 ist auf einem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 20 überlagert und angeordnet und das Berührungsfeld 22 kann die Operation detektieren, die von der Bedienperson auf einer Softwaretaste, einem Softwareknopf oder einem Softwareschalter, die bzw. der auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 20 angezeigt wird, durchgeführt wird. In dieser Hinsicht können das Berührungsfeld 22 und die Anzeigevorrichtung 20 kombiniert werden und als eine Vorrichtung ausgelegt sein.
Eine Kommunikationseinheit 23 führt Datenkommunikation zwischen der numerischen Steuerung, der Beeinträchtigungsprüfungsvorrichtung, einem Zellencomputer und einem Hostcomputer über ein verdrahtetes/drahtloses Netzwerk durch. Dreidimensionale Modelldaten, die von der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell erstellt werden, werden zum Beispiel über die Kommunikationseinheit 23 an die numerische Steuerung übertragen.
Eine Schnittstelle 14 ist eine Schnittstelle, die Daten, die von einem Sensor 100 mittels Durchführens von Bilderfassung oder -Messung erhalten werden, in die Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell importiert. Solange der Sensor 100 Daten zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells erhalten kann, kann jeglicher Sensor verwendet werden. Zum Beispiel kann für den Sensor 100 eine Kamera und ein Abstandssensor verwendet werden, und besser geeignet kann eine dreidimensionale Abstandsbildkamera oder Sterovision verwendet werden, die ein Bild, das ein Bilderfassungsziel und einen Abstand von einer Bilderfassungsposition zu jedem Pixel des Bilds erhalten kann, erfassen können.
2 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, das die Haupteinheiten der Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn das Systemprogramm, das eine Erstellungsfunktion für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert, von der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell, die in 1 gezeigt ist, ausgeführt wird, zeigt. Jeder Funktionsblock, der in 2 gezeigt ist, wird implementiert, wenn der Prozessor 10 der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell, wie in 1 gezeigt, das Systemprogramm für die Erstellungsfunktion für ein dreidimensionales Modell ausführt und eine Operation jeder Einheit der Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell steuert. Die Erstellungsvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Datenerhaltungseinheit 110, eine Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell, eine Trennungsverarbeitungseinheit 130 für ein dreidimensionales Modell, eine Benutzerschnittstelleneinheit 140 und eine Erstellungseinheit 150 für ein individuelles Modell auf. Des Weiteren sind eine Datenspeichereinheit 200, die Bilder, die mittels Erfassens von Bildern von oder Messens eines Werkstücks und einer Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, zusammen erhalten werden, speichert, und eine Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell, das dreidimensionale Modelle speichert, auf dem nicht flüchtigen Speicher 13 gesichert.
Die Datenerhaltungseinheit 110 ist eine Funktionseinheit, die Daten, die mittels des Sensors 100 erhalten werden, mittels Durchführens von Bilderfassung oder - Messung erhält und die Daten in der Datenspeichereinheit 200 speichert. Die Datenerhaltungseinheit 110 kann in der Datenspeichereinheit 200 ein Paar einer Vielzahl an Datenelementen, die mittels des Sensors 100 mittels Erfassens von Bildern von oder Messens eines Werkstücks und einer Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, von einer Vielzahl an Richtungen, zum Beispiel, erhalten werden, speichern.
Die Datenerhaltungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell ist eine Funktionseinheit, die ein dreidimensionales Modell aus Daten, die in der Datenspeichereinheit 200 gespeichert sind und mittels Erfassens von Bildern von oder Messens des Werkstücks und der Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, zusammen erhalten werden, erstellt. Die Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell speichert das dreidimensionale Modell, das von den Daten, die in der Datenspeichereinheit 200 gespeichert werden, erstellt wird, als ein integriertes Modell des Werkstücks und der Haltevorrichtung in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell.
Im Allgemeinen sind verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel ein Volumenschnittverfahren oder ein Stereo-Matching-Verfahren, als ein Verfahren zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells von einem Bild, das Daten ist, bekannt. Es kann ein beliebiges Verfahren als das Verfahren der Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells verwendet werden, solange das Verfahren das dreidimensionale Modell basierend auf Ergebnissen, die von einer Einheit mittels Erfassens von Bildern von oder Messens des Werkstücks und der Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, erhalten werden, erstellen kann.
Ein Verfahren, das ein dreidimensionales Abstandsbild verwendet, wird als ein Beispiel für die Erstellung eines dreidimensionalen Modells, die mittels der Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell, durchgeführt wird, beschrieben. Gemäß diesem Verfahren erfasst zuerst die Datenerhaltungseinheit 110 Bilder des Werkstücks und der Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, zusammen von einer Vielzahl an Richtungen unter Verwendung der dreidimensionalen Abstandsbildkamera oder der Stereovision, wobei es sich um den Sensor 100 handelt, erhält eine Vielzahl an Abstandsbildern und speichert die Abstandsbilder in der Datenspeichereinheit 200. Wenn die dreidimensionale Abstandsbildkamera verwendet wird, um Abstandsbilder zu erfassen, kann die dreidimensionale Abstandsbildkamera im Voraus an einer vorbestimmten Position installiert werden, oder kann an einer Spindel der Werkzeugmaschine oder eines Roboters, der neben der Werkzeugmaschine installiert ist, befestigt werden und axial an eine vorbestimmten Position bewegt werden, um die Bilder zu erfassen. Des Weiteren, wie in 3 gezeigt, werden, wenn ein Zielbild unter Verwendung der Stereovision erhalten wird, Abstandsbilder gemäß dem folgenden Vorgang erhalten.
[Vorgang a1] Detektieren von Merkmalspunkten in einem Bild
[Vorgang a2] Zuordnen von Merkmalspunkten zwischen Bildern (ein Bild des rechten Auges (XR, YR) und ein Bild des linken Auges (XL, YL) in 3)
[Vorgang a3] Berechnen einer dreidimensionalen Position unter Verwendung der folgenden mathematischen Gleichung 1 basierend auf detektierten entsprechenden Punkten. $\begin{array}{l} X = (B/ (X_{L} - X_{R})) \cdot X_{L} \\ Y = (B/ (X_{L} - X_{R})) \cdot Y_{L} \\ Z = (B/ (X_{L} - X_{R})) \cdot f \end{array}$
(Hierbei ist f die Brennweite, B ist die Basislinienlänge.)
Die Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell passt Positionen von Bildern, die mittels Parallelbewegung und Drehung erfasst wurden, auf dasselbe Koordinatensystem wie das einer Vielzahl an Abstandsbildern, die auf diese Weise erhalten werden, an. Des Weiteren berechnet die Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell unter Verwendung einer Vielzahl an Abstandsbildern, deren Positionen auf dasselbe Koordinatensystem angepasst wurden, einen vorzeichenbehafteten Abstand auf einem Voxel und erstellt ein Mesh unter Verwendung von Marching-Cubes.
Des Weiteren erstellt die Erstellungseinheit 120 für ein dreidimensionales Modell ein dreidimensionales Modell, das mittels des folgenden Vorgangs für das Mesh, das auf diese Weise erstellt wird, vereinfacht ist.
[Vorgang b1] Berechnen eines Einheitsnormalvektors einer Ebene jedes Mesh des dreidimensionalen Modells.
[Vorgang b2] Berechnen eines Vektorprodukts des Einheitsnormalvektors und des Einheitsnormalvektors anliegender Ebenen.
[Vorgang b3] Betrachten der Ebenen als dieselben Ebenen und Synthetisieren der Ebenen, wenn ein Wert des berechneten Vektorprodukts einen vorbestimmten Schwellenwert ergibt oder darunter liegt.
Die Trennungsverarbeitungseinheit 130 für ein dreidimensionales Modell ist eine Funktionseinheit, die getrennte Modelle, die mittels Trennens jedes Abschnitts eins integrierten Modells erhalten werden, basierend auf dem integrierten Modell eines Werkstücks und einer Haltevorrichtung, das in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell gespeichert ist, erstellt. Wie in 4 gezeigt, teilt die Trennungsverarbeitungseinheit 130 für ein dreidimensionales Modell das integrierte Modell mittels einer Erweiterungsebene, die sich von jeder Ebene zum Bilden des integrierten Modells erstreckt. Die Trennungsverarbeitungseinheit 130 für ein dreidimensionales Modell speichert die getrennten Modelle, die mittels Trennens des integrierten Modells, das in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell gespeichert ist, erhalten werden, in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell.
Verschiedene Algorithmen können als ein Trennungsalgorithmus eines integrierten Modells der Trennungsverarbeitungseinheit 130 für ein dreidimensionales Modell in Erwägung gezogen werden. Zum Beispiel kann ein beispielhafter Algorithmus entscheiden, ob eine Kantenlinie (eine Grenzlinie, an der eine Ebene und eine Ebene in Kontakt sind) jedes Abschnitts des integrierten Modells eine Vertiefungskantenlinie oder eine Vorstehkantenlinie ist, eine Ebene auf eine Position, die eine andere Kantenlinie schneidet, in eine Richtung (eine positive/negative Richtung eines Binormalvektors) einer Binormallinie einer Ebene, die mit der Vertiefungskantenlinie verbunden ist, erweitern und ein Modell an einem Punkt, an dem die Kantenlinie eine andere Kantenlinie schneidet, trennen. Wenn dieses Verfahren angewendet wird, entscheidet die Trennungsverarbeitungseinheit 130 für ein dreidimensionales Modell, ob die Kantenlinie (die Grenzlinie, an der die Ebene und die Ebene in Kontakt sind) jedes Abschnitts des integrierten Modells eine Vertiefungskantenlinie oder eine Vorstehkantenlinie ist, gemäß zum Beispiel dem folgenden Vorgang (5).
[Vorgang c1] Berechnen jedes Normalvektors (der sich zu einer Oberseite eines Objekts bewegt) einer Ebene 1 und einer Ebene 2 (einer Ebene auf einer rechten Seite wie von der Oberseite des Objekts gesehen hinsichtlich des Kantenlinienvektors ist die Ebene 2), die sich in Kontakt mit einer Entscheidungszielkantenlinie (Vektor) befinden.
[Vorgang c2] Berechnen eines Binormalvektors eines Normalvektors und eines Kantenlinienvektors der Ebenen 2.
[Vorgang c3] Berechnen eines Punkprodukts des Normalvektors der Ebene 1 und des berechneten Binormalvektors und Entscheiden, dass die Kantenlinie die Vorstehkantenlinie ist, wenn das Punktprodukt negativ ist, und dass die Kantenlinie die Vertiefungskantenlinie ist, wenn das Punktprodukt positiv ist.
Der obige Trennungsalgorithmus für ein dreidimensionales Modell ist bereits in „Taesung Yoon., two others, „Decomposition of a Welded Part by Iterative Loop Generation Based on Multiple Feature Recognition“, The Japan Society for Precision Manufacturing, Vol. 62, Nr. 12, S. 1707-1711" bekannt und deshalb wird von einer weiteren detaillierten Beschreibung in dieser Beschreibung abgesehen.
Die Benutzerschnittstelleneinheit 140 ist eine Funktionseinheit, die die getrennten Modelle, die in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell gespeichert werden, auf der Anzeigevorrichtung 20 anzeigt, um diese der Bedienperson zu präsentieren, und die Bedienperson dazu auffordert, die getrennten Modelle, die auf der Anzeigevorrichtung 20 angezeigt werden, unter Verwendung der Eingabevorrichtung 21 und des Berührungsfelds 22 zu kennzeichnen. Die Benutzerschnittstelleneinheit 140 kann Kennzeichnung jedes getrennten Modells empfangen, die angibt, ob jedes getrennte Modell ein Werkstück oder eine Haltevorrichtung ist. Die Benutzerschnittstelleneinheit 140 kann eine Auswahl der Bedienperson einer Vielzahl an getrennten Modellen empfangen und gleichzeitig eine Vielzahl an ausgewählten getrennten Modellen kennzeichnen.
Die Erstellungseinheit 150 für ein individuelles Modell ist eine Funktionseinheit, die ein individuelles Modell unter Verwendung eines getrennten Modells, dem dieselbe Kennzeichnung zugeordnet ist, als ein Modell basierend auf der Kennzeichnung, die jedem getrennten Modell von der Bedienperson zugeordnet wird, erstellt. Die Erstellungseinheit 150 für ein individuelles Modell erstellt das individuelle Modell des Werkstücks von den gekennzeichneten getrennten Modellen des Werkstücks und erstellt das individuelle Modell der Haltevorrichtung von den gekennzeichneten getrennten Modellen der Haltevorrichtung. Die Erstellungseinheit 150 für ein individuelles Modell kann eine Vielzahl an individuellen Modellen erstellen, die mit derselben Kennzeichnung assoziiert sind, wenn sich die getrennten Modelle, denen dieselbe Kennzeichnung zugeordnet ist, nicht in Kontakt befinden.
Die Erstellungseinheit 150 für ein individuelles Modell speichert das individuelle Modell, das von den getrennten Modellen, die in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell gespeichert sind, erhalten wird, in der Speichereinheit 210 für ein dreidimensionales Modell.
Auf diese Weise werden die individuellen Modelle des Werkstücks und der Haltevorrichtung, die mittels der Erstellvorrichtung 1 für ein dreidimensionales Modell gemäß der vorliegenden Ausführungsform erstellt werden und in den Speichereinheiten 210 für ein dreidimensionales Modell gespeichert werden, von einer Bearbeitungssimulationsfunktion und einer Beeinträchtigungsprüfungsfunktion der numerischen Steuerung und der Beeinträchtigungsprüfungsvorrichtung verwendet.
Die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur auf die Beispiele der obigen Ausführungsform beschränkt und kann durch Hinzufügen optionaler Veränderungen in verschiedenen Modi ausgeführt werden.
Zum Beispiel hat die obige Ausführungsform das Beispiel beschrieben, bei dem individuelle Modelle eines Werkstücks und einer Haltevorrichtung von einem integrierten Modell, das mittels Erfassens von Bildern des Werkstücks und der Haltevorrichtung, an der das Werkstück befestigt ist, zusammen erhalten wird, erstellt werden. Die Ausführungsform kann jedoch für weitere Zwecke verwendet werde, wie zum Beispiel die Erstellung von individuellen Modellen eines Werkzeugs und einer Spindel von zum Beispiel einem integrierten Modell, das mittels Erfassens von Bildern des Werkzeugs und der Spindel zusammen erhalten wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004185123 A [0004, 0005]
JP 2006102923 A [0004, 0005]
JP 2014206910 A [0004, 0005]

Claims

Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell zum Erstellen eines individuellen Modells, das eine individuelle Form eines Objekts angibt, von einem integrierten Modell, das basierend auf Daten, die mittels Erfassens von Bildern von oder Messens mindestens zweier oder mehrerer Objekte zusammen erhalten werden, erstellt wird, wobei die Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell Folgendes aufweist: eine Trennungsverarbeitungseinheit für ein dreidimensionales Modell, die dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl an getrennten Modellen, die mittels Trennens des integrierten Modells durch eine Erweiterungsebene, die sich von jeder Ebene, die dazu ausgelegt sind, das integrierte Modell zu bilden, erstreckt, erhalten werden, zu erstellen; eine Benutzerschnittstelleneinheit, die dazu ausgelegt ist, Kennzeichnung jeder der getrennten Modelle zu empfangen; und eine Erstellungseinheit für ein individuelles Modell, die dazu ausgelegt ist, das individuelle Modell des Objekts basierend auf der Kennzeichnung jeder der getrennten Modelle zu erstellen.
Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell nach Anspruch 1, wobei das Objekt ein Werkstück und eine Haltevorrichtung aufweist.
Erstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales Modell nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trennungsverarbeitungseinheit für ein dreidimensionales Modell dazu ausgelegt ist, zu bestimmten, ob jede Kantenlinie des integrierten Modells eine Vertiefungskantenlinie oder eine Vorstehkantenlinie ist, eine Ebene, die mit der Kantenlinie, die als die Vertiefungskantenlinie bestimmt ist, verbunden ist, auf eine Position, die eine andere Kantenlinie schneidet, in eine Richtung einer Binormallinie zu erweitern und ein Modell an einem Punkt, an dem die Kantenlinie die andere Kantenlinie schneidet, zu trennen.